Автоматическая межпланетная станция «Луна-1¶

Луна-1 — советская автоматическая межпланетная станция (АМС), запущенная 2 января 1959 года, ставшая первым в мире космическим аппаратом, достигшим второй космической скорости и вышедшим на гелиоцентрическую орбиту, а также первым искусственным спутником Солнца. Аппарат был разработан в ОКБ-1 под руководством Сергея Павловича Королёва и предназначался для исследования Луны и окололунного пространства. В ходе полёта станция не смогла достичь запланированного столкновения с лунной поверхностью, пройдя на расстоянии около 6 тысяч километров от спутника Земли, однако выполнила ряд научных измерений, включая регистрацию первого искусственного выброса вещества в космическое пространство (натриевого облака).

¶История создания

¶Предпосылки и разработка

В середине 1950-х годов, после успешного запуска первого искусственного спутника Земли (Спутник-1) в 1957 году, советская космическая программа сосредоточилась на достижении Луны. Разработка лунной станции велась в рамках проекта «Е-1», предусматривавшего создание аппарата для прямого попадания в Луну. Первоначально планировалось запустить станцию в 1958 году, но из-за технических проблем с ракетой-носителем «Восток-Л» (8К72) старты неоднократно переносились. Первый запуск, состоявшийся 23 сентября 1958 года, закончился аварией на 93-й секунде полёта из-за разрушения ракеты. Второй запуск 11 октября 1958 года также был неудачным — отказала система управления. Третий запуск 4 декабря 1958 года завершился взрывом на старте. После доработок ракеты и корректировки конструкции станции, 2 января 1959 года состоялся успешный старт «Луны-1».

¶Конструкция

Аппарат представлял собой герметичный сферический корпус диаметром около 1,2 метра, изготовленный из алюминиевых сплавов. Масса станции составляла 361,3 кг. Внутри корпуса размещались:

радиопередатчик (работал на частоте 183,6 МГц);
система терморегуляции;
блоки научной аппаратуры;
источники питания (серебряно-цинковые аккумуляторы и солнечные батареи).

На внешней поверхности были установлены антенны, датчики и вымпелы с символикой СССР. Для стабилизации положения в пространстве использовалась система ориентации на Солнце и Луну.

¶Полёт

¶Запуск и траектория

Запуск был произведён 2 января 1959 года в 16:41 по московскому времени с космодрома Байконур (площадка №1). Ракета-носитель «Восток-Л» вывела станцию на начальную околоземную орбиту, после чего разгонный блок «Е» включился и сообщил аппарату вторую космическую скорость (около 11,2 км/с). Таким образом, «Луна-1» стала первым искусственным объектом, преодолевшим гравитационное поле Земли.

¶Пролёт мимо Луны

Станция должна была столкнуться с Луной, однако из-за ошибки в расчётах времени включения двигателя разгонного блока (задержка на несколько секунд) траектория пролегла на расстоянии 5965 километров от лунной поверхности (по другим данным — 5500–6000 км). Пролёт состоялся 4 января 1959 года. Аппарат не смог передать изображения Луны, так как не был оснащён фотоаппаратурой, но провёл измерения магнитного поля, радиационных поясов и плотности космической плазмы.

¶Выход на гелиоцентрическую орбиту

После пролёта Луны станция продолжила движение по эллиптической орбите вокруг Солнца. Перигелий орбиты составлял около 146 миллионов километров, афелий — около 197 миллионов километров. Период обращения вокруг Солнца — примерно 450 суток. «Луна-1» стала первым искусственным спутником Солнца.

¶Научные эксперименты

¶Регистрация магнитного поля

На борту станции находился трёхкомпонентный магнитометр, предназначенный для измерения магнитного поля Луны и межпланетного пространства. В ходе полёта было установлено, что магнитное поле Луны практически отсутствует (напряжённость не превышала 10–20 гамм), что подтвердило гипотезу о слабом магнитном поле спутника Земли.

¶Измерение радиационных поясов

С помощью сцинтилляционных счётчиков и газоразрядных детекторов были проведены измерения интенсивности космических лучей и радиационных поясов Земли. Данные показали, что внешний радиационный пояс (пояс Ван Аллена) простирается на большие расстояния, чем предполагалось ранее.

¶Создание искусственного натриевого облака

Одним из наиболее зрелищных экспериментов стало создание искусственного натриевого облака. 2 января 1959 года, на высоте около 113 тысяч километров от Земли, станция выбросила около 1 килограмма натрия в виде пара. Облако светилось оранжево-жёлтым светом, что позволило наземным обсерваториям (в частности, в СССР и Чехословакии) визуально наблюдать траекторию полёта и уточнить параметры орбиты. Это был первый в истории случай создания искусственного небесного тела в космическом пространстве.

¶Значение и последствия

¶Научные результаты

Хотя основная цель — попадание в Луну — не была достигнута, «Луна-1» принесла важные научные данные:

подтверждение отсутствия значительного магнитного поля у Луны;
уточнение структуры радиационных поясов Земли;
первые прямые измерения плотности межпланетной плазмы;
демонстрация возможности создания искусственных кометоподобных образований.

¶Технологические достижения

Полёт станции доказал надёжность ракетно-космической техники для межпланетных перелётов. Были отработаны методы выведения на отлётные траектории, управления полётом на больших расстояниях и радиосвязи на дальних дистанциях (сигнал принимался до расстояния около 500 тысяч километров).

¶Международное признание

Событие широко освещалось в мировой прессе. «Луна-1» получила неофициальное название «Мечта» (от англ. Dream), так как её полёт символизировал мечту человечества о космосе. В 1960 году Международный астрономический союз присвоил станции обозначение «1959 Mu 1» (позже — «1959-001A»).

¶Дальнейшая судьба аппарата

После выхода на гелиоцентрическую орбиту «Луна-1» продолжала движение вокруг Солнца. Последний сеанс радиосвязи состоялся 5 января 1959 года, когда станция находилась на расстоянии около 500 тысяч километров от Земли. Дальнейшая судьба аппарата неизвестна — он мог быть разрушен метеоритными ударами или гравитационными возмущениями. По расчётам, орбита «Луны-1» остаётся стабильной в течение нескольких тысячелетий, после чего возможен её захват гравитацией Земли или других планет.

¶Интересные факты

«Луна-1» стала первым космическим аппаратом, достигшим второй космической скорости и покинувшим сферу действия земной гравитации.
На борту станции находились вымпелы с гербом СССР и надписью «Союз Советских Социалистических Республик. 1959 год».
Создание натриевого облака было визуально зафиксировано в нескольких странах, включая СССР, США и Чехословакию.
Полёт «Луны-1» предшествовал успешной миссии «Луны-2» (сентябрь 1959 года), которая впервые достигла лунной поверхности.

¶Источники

Черток Б. Е. «Ракеты и люди. Книга 2. Фили — Подлипки — Тюратам». — М.: Машиностроение, 1999.
Первушин А. И. «Битва за Луну. Правда и ложь о лунной гонке». — М.: Эксмо, 2007.
«Луна-1» // Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия, 1969–1978.
«Luna 1» // NASA Space Science Data Coordinated Archive (NSSDCA).
«Советская лунная программа» // Роскосмос, официальный сайт.